一种车体中心定位系统及方法与流程

1.本发明属于轨道交通车辆技术领域，特别涉及一种车体中心定位系统及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.现有轨道车辆车体总组时，对车体部件的装配尺寸精度要求较高，而在车体部件组装过程中，车体纵向和横向中心线是车体部件组装的基础和参照。
4.发明人发现，传统车体中心线是通过工装和部件中心线的标记进行相对参考，导致车体横向中心线和纵向中心线的位置不准确，各部件组装时，只有相对中心，没有绝对中心位置；而且，随着工装的反复使用，中心线会有偏差，中心位置重复性差、准确性低，车体组装精度差，车体中心线目视化效果差；很多车体零件是以车体中心线为参考的，目前主要是采用拉线的方式进行定位，每次安装都需要拉线，定位精度差，工作效率低。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述问题，提出了一种车体中心定位系统及方法，采用激光面作为车体中心基准，可方便快速的实现车体中心的精准定位，便于车体部件的精准装配，可以实现车体横向中心线指引、车体纵向中心线指引和端部辅助测量。
6.根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
7.本发明第一方面提供了一种车体中心定位系统。
8.一种车体中心定位系统，包括：位于车体一侧的第一指引单元和位于车体另一侧的第二指引单元；
9.所述第一指引单元包括用于形成第一激光面的第一激光器，第二指引单元包括用于形成第二激光面的第二激光器，第一激光面和第二激光面共面且均与车体的横向中心线重合。
10.作为本发明第一方面进一步的限定，第一激光面和第二激光面同时照射在车体的车顶、侧墙和底架上。
11.作为本发明第一方面进一步的限定，所述第一指引单元，还包括：第一旋转滑台、第二旋转滑台、第一安装座、第一立柱和第一手动滑移平台；
12.第一手动滑移平台与第一立柱固定连接，第二旋转滑台与第一手动滑移平台的移动部连接，第一安装座与第二旋转平台的旋转部连接，第一旋转滑台的固定部与安装座连接，第一旋转滑台的旋转部与第一激光器连接；
13.第二旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第一旋转滑台的旋转部中轴线，第一激光器的出光口用于正对车体侧墙。
14.作为本发明第一方面进一步的限定，所述第二指引单元，还包括：第三旋转滑台、第四旋转滑台、第二安装座、第二立柱和第二手动滑移平台；
15.第二手动滑移平台与第二立柱固定连接，第四旋转滑台与第二手动滑移平台的移动部连接，第二安装座与第四旋转平台的旋转部连接，第三旋转滑台的固定部与第二安装座连接，第三旋转滑台的旋转部与第二激光器连接；
16.第四旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第二旋转滑台的旋转部中轴线，第二激光器的出光口用于正对车体侧墙。
17.作为本发明第一方面进一步的限定，所述系统还包括：位于车体一端的第三指引单元和位于车体另一端的第四指引单元；
18.所述第三指引单元包括用于形成第三激光面的第三激光器，第四指引单元包括用于形成第四激光面的第四激光器，第三激光面和第四激光面共面且均与车体的纵向中心线重合。
19.作为本发明第一方面更进一步的限定，第三激光面和第四激光面同时照射在车体的车顶、端墙和底架上。
20.作为本发明第一方面更进一步的限定，第三激光器通过对应的激光器安装座固定在车体一端的立柱上，第四激光器通过对应的激光器安装座固定在车体另一端的立柱上。
21.作为本发明第一方面进一步的限定，所述系统，还包括：位于车体一端的第五指引单元和位于车体另一端的第六指引单元；
22.所述第五指引单元包括用于形成第五激光面的第五激光器，第六指引单元包括用于形成第六激光面的第六激光器，第五激光面和第六激光面平行且均与车体的纵向中心线垂直。
23.作为本发明第一方面更进一步的限定，第五激光器通过对应的激光器固定座固定在车体一端的侧面平台上，第六激光器通过对应的激光器固定座固定在车体另一端的侧面平台上。
24.本发明第二方面提供了一种车体中心定位方法。
25.一种车体中心定位方法，包括以下过程：
26.通过车体两侧形成的第一激光面和第二激光面，进行车体横向中心的定位；
27.通过车体两端形成的第三激光面和第四激光面，进行车体纵向中心的定位；
28.通过车体两端形成的第五激光面和第六激光面，进行车体端墙垂直度和倾斜度的测量。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
30.1、本发明创新性的提出了一种车体中心定位系统及方法，采用激光面作为车体中心基准，可方便快速的实现车体中心的精准定位，便于车体部件的精准装配，可以同时实现车体横向中心线指引、车体纵向中心线指引和端部辅助测量。
31.2、本发明创新性的提出了一种车体中心定位系统及方法，可以实现车辆中心线的快速自动指引和定位，提高了定位精度和生产效率，使用激光面投影中心线，中心位置准确性高，重复性高，且中心线可延伸至整个车体，目视化效果好。
32.3、本发明创新性的提出了一种车体中心定位系统及方法，在车体零件的安装过程中，可直接的采用激光面进行车体中心的定位，避免了拉绳定位方式精度低问题，提高了工作效率。
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
34.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
35.图1为本发明实施例1提供的车体中心定位系统的示意图；
36.图2为本发明实施例1提供的车体横向中心线指引示意图；
37.图3为本发明实施例1提供的第一指引单元和第二指引单元的示意图；
38.图4为本发明实施例1提供的车体纵向中心线指引示意图；
39.图5为本发明实施例1提供的端部测量辅助示意图；
40.其中，1-横向指引单元；2-纵向指引单元；3-端部测量辅助单元；4-上部激光照射范围；5-下部激光照射范围；6-手动滑移平台；7-水平旋转滑台；8-安装座；9-纵向旋转滑台；10-激光器。
具体实施方式：
41.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
42.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
43.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
44.实施例1：
45.本发明实施例1提供了一种车体中心定位系统，主要用于底架落装时指引和调整底架落装，同时指引后续侧墙、车顶、端墙大部件组装和尺寸测量，车体各部件装配安装都是以中心线为装配基准，具体的，如图1所示，所述定位系统包括：横向指引单元1、纵向指引单元2和端部测量辅助单元3，实现了车体横向中心线、纵向中心线以及端部垂直度和倾斜度的指引和参照。
46.本实施例中，横向指引单元1为相同的两个，包括第一指引单元和第二指引单元，第一指引单元位于车体一侧，第二指引单元位于车体另一侧；
47.第一指引单元包括用于形成第一激光面的第一激光器，第二指引单元包括用于形成第二激光面的第二激光器，第一激光面和第二激光面共面且均与车体的横向中心线重合。
48.第一激光面和第二激光面同时照射在车体的车顶、侧墙和底架上，可以看到，如图2所示，第一激光面和第二激光面在车体的两侧均至少形成上部激光照射范围4和下部激光照射范围5。
49.本实施例中，如图3所示，横向指引单元1包括手动滑移平台6、水平旋转滑台7、安装座8、纵向旋转滑台9和激光器10；
50.具体到第一指引单元中，包括：第一旋转滑台(即纵向旋转滑台)、第二旋转滑台(即水平旋转滑台)、第一安装座、第一立柱和第一手动滑移平台；
51.第一手动滑移平台与第一立柱固定连接，第二旋转滑台与第一手动滑移平台的移动部连接，第一安装座与第二旋转平台的旋转部连接，第一旋转滑台的固定部与安装座连接，第一旋转滑台的旋转部与第一激光器连接；
52.第二旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第一旋转滑台的旋转部中轴线，第一激光器的出光口用于正对车体一侧的侧墙。
53.本实施例中的连接，可以采用螺栓的固定连接，也可以采用卡扣形式的卡扣连接，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
54.具体到第二指引单元中，包括：第三旋转滑台(即纵向旋转滑台)、第四旋转滑台(即水平旋转滑台)、第二安装座、第二立柱和第二手动滑移平台；
55.第二手动滑移平台与第二立柱固定连接，第四旋转滑台与第二手动滑移平台的移动部连接，第二安装座与第四旋转平台的旋转部连接，第三旋转滑台的固定部与第二安装座连接，第三旋转滑台的旋转部与第二激光器连接；
56.第四旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第二旋转滑台的旋转部中轴线，第二激光器的出光口用于正对车体另一侧的侧墙。
57.本实施例中，具体的，手动滑移平台6可实现激光器10水平方向的同步移动，手动滑移平台6上安装有刻度尺，精度≤0.1mm，激光器10可在安装座8上进行旋转，调整激光线投射位置，形成车体横向中心激光面投射到车体，形成参照中心(底架、侧墙和车顶)。
58.如图4所示，纵向指引单元2包括位于车体一端的第三指引单元和位于车体另一端的第四指引单元；
59.第三指引单元包括用于形成第三激光面的第三激光器，第四指引单元包括用于形成第四激光面的第四激光器，第三激光面和第四激光面共面且均与车体的纵向中心线重合。
60.更具体的，第三激光面和第四激光面同时照射在车体的车顶、端墙和底架上。
61.更具体的，第三激光器通过对应的激光器安装座固定在车体一端的立柱上，第四激光器通过对应的激光器安装座固定在车体另一端的立柱上。
62.更具体的，第三指引单元和第四指引单元均为固定式，布置于车体纵向中心两端的地面上，实现了车体纵向中心线指引，对应的第三激光器和第四激光器可在安装座上进行旋转，通过调整激光线投射位置，形成车体纵向中心激光面投射到车体，形成参照中心(底架、端墙)，部分纵向中心线指示装置受现场实际情况约束，也可采用地坑式安装，即在现场合适位置预制安装坑，将第三指引单元或第四指引单元放置在安装坑内，激光线可满足整个车体高度照射，如图3所示。
63.如图5所示，端部测量辅助单元3，包括：位于车体一端的第五指引单元和位于车体另一端的第六指引单元；
64.第五指引单元包括用于形成第五激光面的第五激光器，第六指引单元包括用于形成第六激光面的第六激光器，第五激光面和第六激光面平行且均与车体的纵向中心线垂直。
65.更具体的，第五激光器通过对应的激光器固定座固定在车体一端的侧面平台上，
第六激光器通过对应的激光器固定座固定在车体另一端的侧面平台上。
66.本实施例中，具体的，端部测量辅助单元3为固定式，布置于车体两端部向外的侧面平台上，在车体端部形成激光面(激光面与车体纵向中心线垂直)，用于辅助测量端部尺寸，主要测量端墙的垂直度、倾斜度等，通过测量端墙平面不同位置与激光面的距离计算差值，判定端墙的垂直度、倾斜度是否满足要求，激光器(即第五激光器或者第六激光器)可在安装座上进行旋转，用于调整激光线投射位置。
67.本实施例中，更具体的，通过调整各个激光器(第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器、第五激光器和第六激光器)，可以在车内形成测量基准指示线，便于测量和安装定位，各激光器的旋转稳定，不发生非旋转面的移动。
68.具体的，本实施例中，激光器的电源通过可充电锂电池提供，并有电量数值显示及电量低提醒，电池更换方便，稳定可靠。
69.可选的，各个激光器使用同一个开关，即拨动开关即可将全部激光器点亮，可实现一键启停。
70.本实施例中，各激光器完成尺寸调整后，采取相应的防松措施，止挡螺丝紧固后涂防松标记。
71.实施例2：
72.本发明实施例2提供了一种车体中心定位方法，包括以下过程：
73.通过车体两侧形成的第一激光面和第二激光面，进行车体横向中心的定位；
74.通过车体两端形成的第三激光面和第四激光面，进行车体纵向中心的定位；
75.通过车体两端形成的第五激光面和第六激光面，进行车体端墙垂直度和倾斜度的测量。
76.上述各过程可以同时进行，也可以依次进行，也可以以任意次序进行，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。

技术特征：
1.一种车体中心定位系统，其特征在于，包括：位于车体一侧的第一指引单元和位于车体另一侧的第二指引单元；所述第一指引单元包括用于形成第一激光面的第一激光器，第二指引单元包括用于形成第二激光面的第二激光器，第一激光面和第二激光面共面且均与车体的横向中心线重合。2.如权利要求1所述的车体中心定位系统，其特征在于，第一激光面和第二激光面同时照射在车体的车顶、侧墙和底架上。3.如权利要求1或2所述的车体中心定位系统，其特征在于，所述第一指引单元，还包括：第一旋转滑台、第二旋转滑台、第一安装座、第一立柱和第一手动滑移平台；第一手动滑移平台与第一立柱固定连接，第二旋转滑台与第一手动滑移平台的移动部连接，第一安装座与第二旋转平台的旋转部连接，第一旋转滑台的固定部与安装座连接，第一旋转滑台的旋转部与第一激光器连接；第二旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第一旋转滑台的旋转部中轴线，第一激光器的出光口用于正对车体侧墙。4.如权利要求1或2所述的车体中心定位系统，其特征在于，所述第二指引单元，还包括：第三旋转滑台、第四旋转滑台、第二安装座、第二立柱和第二手动滑移平台；第二手动滑移平台与第二立柱固定连接，第四旋转滑台与第二手动滑移平台的移动部连接，第二安装座与第四旋转平台的旋转部连接，第三旋转滑台的固定部与第二安装座连接，第三旋转滑台的旋转部与第二激光器连接；第四旋转滑台的旋转部中轴线垂直于第二旋转滑台的旋转部中轴线，第二激光器的出光口用于正对车体侧墙。5.如权利要求1或2所述的车体中心定位系统，其特征在于，所述系统还包括：位于车体一端的第三指引单元和位于车体另一端的第四指引单元；第三指引单元包括用于形成第三激光面的第三激光器，第四指引单元包括用于形成第四激光面的第四激光器，第三激光面和第四激光面共面且均与车体的纵向中心线重合。6.如权利要求5所述的车体中心定位系统，其特征在于，第三激光面和第四激光面同时照射在车体的车顶、端墙和底架上。7.如权利要求5所述的车体中心定位系统，其特征在于，第三激光器通过对应的激光器安装座固定在车体一端的立柱上，第四激光器通过对应的激光器安装座固定在车体另一端的立柱上。8.如权利要求1或2所述的车体中心定位系统，其特征在于，所述系统，还包括：位于车体一端的第五指引单元和位于车体另一端的第六指引单元；所述第五指引单元包括用于形成第五激光面的第五激光器，第六指引单元包括用于形成第六激光面的第六激光器，第五激光面和第六激光面平行且均与车体的纵向中心线垂直。9.如权利要求8所述的车体中心定位系统，其特征在于，第五激光器通过对应的激光器固定座固定在车体一端的侧面平台上，第六激光器通过
对应的激光器固定座固定在车体另一端的侧面平台上。10.一种车体中心定位方法，其特征在于，包括以下过程：通过车体两侧形成的第一激光面和第二激光面，进行车体横向中心的定位；通过车体两端形成的第三激光面和第四激光面，进行车体纵向中心的定位；通过车体两端形成的第五激光面和第六激光面，进行车体端墙垂直度和倾斜度的测量。

技术总结
本发明提供了一种车体中心定位系统及方法，属于轨道交通技术领域。本发明通过车体两侧形成的第一激光面和第二激光面，进行车体横向中心的定位；通过车体两端形成的第三激光面和第四激光面，进行车体纵向中心的定位；通过车体两端形成的第五激光面和第六激光面，进行车体端墙垂直度和倾斜度的测量。本发明采用激光面作为车体中心基准，可方便快速的实现车体中心的精准定位，便于车体部件的精准装配，可以实现车体横向中心线指引、车体纵向中心线指引和端部辅助测量。引和端部辅助测量。引和端部辅助测量。


技术研发人员：邱文政 王岗 宁海石 张风东 方喜风 王振宇 张会琪
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/9/12